(57)【要約】【課題】高出力駆動源を備えた車両においてキックダウン動作時の車両の操作性を向上させることができるキックダウン制御装置を提供する。【解決手段】アクセルペダル開度センサ１０２により検出されるアクセルペダル開度ＡＰＡＴおよび車速センサ１０３により検出される車速Ｎｖに基づいて、キックダウン判定手段１２がキックダウン動作を行うべきと判定すると、タイマ１３により所定時間を計時している間、シフト制御手段１５は、現在設定されているギヤ段（変速段）から目標ギヤ段へダウンシフトをするように、自動変速機２を制御し、出力制限手段１６は、エンジン１の出力トルクを所定トルク（制限トルク）だけ下げるように制限する。所定時間経過後は、出力制限手段１６は、制限トルク分だけ下げられた出力トルクを目標トルクに徐々に上げていく。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
低出力モードと高出力モードとの間で、アクセルペダルの操作量に対する駆動源の出力特性を切り替える出力特性切替手段と、
前記アクセルペダルの操作量および車両の車速に基づいて、キックダウンを行うか否かを判定するキックダウン判定手段と、
前記キックダウン判定手段によりキックダウンを行うと判定された場合に、自動変速機にダウンシフトを行わせるシフト制御手段と、
少なくとも前記低出力モードが選択されかつ前記キックダウン判定手段によりキックダウンを行うと判定されたことを条件として、前記駆動源の出力特性を所定出力に制限する出力制限手段と
を備えることを特徴とする車両のキックダウン制御装置。
【請求項２】
前記所定出力は、前記キックダウン判定手段によるキックダウン判定に伴うダウンシフト後の変速段と、現在の前記駆動源の回転数とに基づいて算出されることを特徴とする請求項１に記載のキックダウン制御装置。
【請求項３】
前記出力特性切替手段により前記高出力モードが選択されている場合には、前記シフト制御手段は、前記キックダウン判定手段によるキックダウンの判定に伴って非順次のダウンシフトを許可するとともに、前記出力特性切替手段により前記低出力モードが選択されている場合には、前記シフト制御手段は、前記キックダウン判定手段によるキックダウンの判定に伴って非順次のダウンシフトを禁止することを特徴とする請求項１または２に記載のキックダウン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のキックダウン制御装置に関し、より詳細には、高出力駆動源を搭載した車両において、キックダウン時に駆動源の出力トルクを制限する車両のキックダウン制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動変速機を搭載した車両において走行中に車両を加速させる等のために、運転者がアクセルペダルを大きく踏み込んだ場合に、現在の自動変速機の変速段からより下位の目標変速段にダウンシフトするいわゆるキックダウン制御が行われている。このキックダウン制御では、アクセルペダル開度と車速の関係を示すシフトマップを用いて、このシフトマップ上に示されたダウンシフト線を超えるようなアクセルペダルの操作があると、車速およびその操作量に応じて設定された目標変速段にダウンシフトするものである。
【０００３】
また、駆動源（エンジン）の回転数と車速とに応じて高速モードや市街地モード等の複数の走行モード（ノーマルモード）を設定可能とし、各走行モードに対応して、目標スロットル開度とアクセルストローク（アクセルペダルの操作量）のマップを切り替えるスロットル制御装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
特許文献１に開示のスロットル制御装置では、上記のようなノーマルモードの他に、操作応答の機敏なスポーツモードを設定するスポーツモードスイッチを備えており、運転者の所望により、ノーマルモードとスポーツモードとの間でモード切替が行われるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−３２１７２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、高出力駆動源を備えた車両において、定常走行状態からキックダウン制御によるダウンシフトが行われるときに、車速がそれほど高速ではない場合（例えば、市街地を走行している場合等）には、急激な加速となってしまい、車両の操作性が悪くなり得るという問題がある。
【０００７】
ここで、この問題を解決するために、キックダウン制御による目標変速段へのダウンシフト時に加速度の立ち上がりを抑制するように、駆動源の駆動トルクを制御することが考えられる。
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１に開示のスポーツモードが選択されている場合には、運転者が車両の操作性（扱い易さ）よりも車速や加速感を所望していると考えられるため、このような場合には、キックダウン制御時に駆動源の駆動トルクを制限する必要はないと思われる。
【０００９】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、高出力駆動源を備えた車両においてキックダウン制御によるダウンシフト発生時に、低速走行時の場合には駆動源の駆動トルクを制限することにより、車両の操作性（乗り心地）を向上させることができるとともに、スポーツモードの場合にはこのような駆動トルクの制限を禁止することができる車両のキックダウン制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明のキックダウン制御装置（１０）は、低出力モード（例えばノーマルモード）と高出力モード（例えばスポーツモード）との間で、アクセルペダルの操作量（アクセルペダル開度ＡＰＡＴ）に対する駆動源（１）の出力特性を切り替える出力特性切替手段（１１）と、アクセルペダルの操作量（ＡＰＡＴ）および車両の車速（Ｎｖ）に基づいて、キックダウンを行うか否かを判定するキックダウン判定手段（１２）と、キックダウン判定手段（１２）によりキックダウンを行うと判定された場合に、自動変速機（２）にダウンシフトを行わせるシフト制御手段（１５）と、少なくとも低出力モード（ノーマルモード）が選択されかつキックダウン判定手段（１２）によりキックダウンを行うと判定されたことを条件として、駆動源（１）の出力特性を所定出力（制限トルク）に制限する出力制限手段（１６）とを備えることを特徴とする。
【００１１】
このように構成することにより、高出力の駆動源を搭載した車両においてキックダウン制御によるダウンシフト発生時に、例えば市街地を走行中などの低速走行時の場合には、駆動源の駆動トルク（出力特性）を制限することにより、急激な加速を伴うキックダウン動作とならず、車両の操作性（乗り心地）を向上させることができる。また、高出力モードの場合には、このような駆動トルクの制限を禁止することにより、キックダウン時の扱い易さ（操作性）よりも速さ（加速性）を重視するなどの運転者のニーズに対応することができる。
【００１２】
本発明のキックダウン制御装置では、上記所定出力は、キックダウン判定手段（１２）によるキックダウン判定に伴うダウンシフト後の変速段（ギヤ段）と、現在の駆動源（１）の回転数（Ｎｖ）とに基づいて算出されればよい。これにより、駆動源の回転数の増加やシフトダウンの目標変速段に基づいて、駆動源の出力を運転性の良い状態に抑制することができる。
【００１３】
また、本発明のキックダウン制御装置では、出力特性切替手段（１１）により高出力モード（スポーツモード）が選択されている場合には、シフト制御手段（１５）は、キックダウン判定手段（１２）によるキックダウンの判定に伴って非順次のダウンシフトを許可するとともに、出力特性切替手段（１１）により低出力モード（ノーマルモード）が選択されている場合には、シフト制御手段（１５）は、キックダウン判定手段（１２）によるキックダウンの判定に伴って非順次のダウンシフトを禁止すればよい。これにより、低出力モードにおけるキックダウン動作時には、変速時における駆動源の駆動力変化を緩やかにすることができるので、さらに運転性を向上させることができる。
【００１４】
なお、上記で括弧内に記した図面参照符号は、後述する実施形態における対応する構成要素を参考のために例示するものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、高出力の駆動源を搭載した車両においてキックダウン制御によるダウンシフト発生時に、例えば市街地を走行中などの低速走行時の場合には、駆動源の駆動トルク（出力特性）を制限することにより、車両の操作性（乗り心地）を向上させることができるキックダウン制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態におけるキックダウン制御装置を備える車両の概略的なブロック図である。
【図２】キックダウン動作時におけるエンジンの出力トルク制限処理のタイミングチャートである。
【図３】本実施形態における４速段から２速段へのキックダウン動作時のトルク制限処理を示すタイミングチャートである。
【図４】各変速段に対する出力トルクの制限を概念的に示すグラフである。
【図５】図１に示す電子制御ユニットにより実行されるトルクリミット値算出処理を示すフローチャートである。
【図６】図５のトルクリミット値算出処理において実行されるキックダウン制限要求フラグ設定処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して本発明のキックダウン制御装置の好適な実施形態を詳細に説明する。本実施形態のキックダウン制御装置は、後述するように、電子制御ユニットから主に構成され、特に高出力の駆動源（エンジン）を備える車両に適用される。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態におけるキックダウン制御装置を備える車両の概略的なブロック図である。図１に示すように、本実施形態の車両は、動力源であるエンジン（駆動源）１と、エンジン１の回転出力を入力して設定された速度比で変速して出力する自動変速機２と、車両の各部に設けられたセンサと、各センサの出力が入力され、これらの検出データに基づいて車両全体の作動を制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）１０とを備える。
【００１９】
エンジン１の出力は自動変速機２を介して図示しない駆動輪に伝達される。また、自動変速機２は、図示を省略するが、流体継手であるトルクコンバータと、複数の係合要素（クラッチ）を備えた多段変速歯車機構から構成されている。なお、本発明のキックダウン制御装置は、多段変速歯車機構を含む自動変速機に限らず、無段変速機構を含むものにも適用可能である。
【００２０】
センサとしては、例えば、エンジン回転数センサ１０１と、アクセルペダル開度センサ１０２と、車速センサ１０３と、スロットル開度センサ１０４と、変速段センサ１０５が含まれる。エンジン回転数センサ１０１は、エンジン１の出力軸であるクランクシャフトの回転数Ｎｅを検出する。アクセルペダル開度センサ１０２は、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量に応じたアクセルペダル開度ＡＰＡＴを検出する。車速センサ１０３は車両の車速Ｎｖを検出する。スロットル開度センサ１０４は、エンジン１のスロットル弁１Ａの開度すなわちスロットル開度ＴＨを検出する。変速段センサ１０５は、自動変速機２において現在設定されている変速段を検出する。これらセンサにより検出された検出データは電子制御ユニット１０に出力される。
【００２１】
なお、本実施形態では、キックダウン制御に関わるセンサのみを図示するが、車両には、自動変速機２の多段変速歯車機構の入出力軸の回転数を検出する各回転数センサや、自動変速機２のための図示しない油圧制御装置の作動油の温度を検出する油温センサ、作動油の油圧を検出する油圧センサ等が含まれる。また、現在の変速段は、変速段センサ１０５を設けることなく、電子制御ユニット１０から自動変速機２への変速指示に基づいて決定（検出）されてもよい。
【００２２】
また、本実施形態の車両は、例えば、図示しないステアリング（ハンドル）の近傍に設けられたパドルスイッチ２０と、運転者によりシフトレバーを介して操作されるシフト装置３０とを備える。
【００２３】
パドルスイッチ２０は、手動変速モードでシフトダウンを指示するための−（マイナス）パドルスイッチ２１と、手動変速モードでシフトアップを指示するための＋（プラス）パドルスイッチ２２とから構成される。これらパドルスイッチ２１、２２の操作信号は電子制御ユニット１０に出力され、車両の走行状態等に応じて自動変速機２のアップシフトまたはダウンシフトが行われる。なお、本実施形態では、例えば、シフトレバーのポジションがＤレンジまたはＳレンジにおいて自動変速モードが設定されているときに、運転者によりいずれかのパドルスイッチ２１、２２が操作されると、自動変速モードから手動変速モードにモードが切り替えられる。
【００２４】
シフト装置３０におけるシフトレバー（図示せず）のポジションには、図１に示すように、例えば、Ｐ（パーキング）、Ｒ（後進走行）、Ｎ（ニュートラル）、Ｄ（自動変速モード（ノーマルモード）での前進走行）、Ｓ（スポーツモードでの前進走行）などがある。シフト装置３０の近傍には、モード切替スイッチ３１と、シフトレバーポジションセンサ３２とが設けられる。シフトレバーポジションセンサ３２は、運転者によって操作されるシフトレバーのポジションを検出する。
【００２５】
モード切替スイッチ３１は、運転者の操作により、ノーマルモード（低出力モード）とスポーツモード（高出力モード）とを切り替えるためのスイッチである。モード切替スイッチ３１が押下されると、押下信号が電子制御ユニット１０に出力される。なお、このモード切替スイッチ３１が設けられている場合には、シフト装置３０にＳレンジが設けられなくてもよい。
【００２６】
電子制御ユニット１０は、図１に示すように、出力特性切替手段１１と、キックダウン判定手段１２と、タイマ１３と、メモリ１４と、シフト制御手段１５と、出力制限手段１６とを備える。
【００２７】
出力特性切替手段１１は、運転者によるモード切替スイッチ３１の押下操作、あるいはシフト装置３０のシフトレバーのＤレンジとＳレンジとの間の切替操作により、アクセルペダル開度センサ１０２により検出されるアクセルペダル開度ＡＰＡＴ（アクセルペダルの操作量）に対するエンジン１の出力特性（トルクマップ）を切り替えるとともに、自動変速機２の変速特性（シフトマップ）を切り替える。すなわち、出力特性切替手段１１は、メモリ１４に記憶された複数のトルクマップおよびシフトマップから、運転者により設定されたモードに対応するマップを選択して設定する。この結果、選択されたトルクマップに基づいてエンジン１の出力が制御されるとともに、選択されたシフトマップに基づいて自動変速機２による変速動作が行われる。
【００２８】
キックダウン判定手段１２は、所定の条件下で、運転者によりキックダウン操作が行われたことを判定する。すなわち、キックダウン判定手段１２は、アクセルペダル開度センサ１０２により検出されるアクセルペダル開度ＡＰＡＴおよび車速センサ１０３により検出される車速Ｎｖに基づいて、キックダウン動作を行うべきか否かを判定する。
【００２９】
タイマ１３は、所定時間を計時するものであり、本実施形態では、後述するように、エンジン１の出力トルクを制限する時間（制限タイマ）と、この制限後に目標トルクまで復帰させるまでに許容される時間（制限終了タイマ）とを計時する。
【００３０】
なお、目標トルクは、アクセルペダル開度センサ１０２により検出されるアクセルペダル開度ＡＰＡＴと、出力特性切替手段１１により設定されているトルクマップとに基づいて、電子制御ユニット１０により決定されるものである。
【００３１】
メモリ１４は、上述のように、各モードに対応して複数のトルクマップおよびシフトマップを記憶するとともに、各センサ１０１〜１０５、３１や、モード切替スイッチ３１の押下信号、パドルスイッチ２０の操作信号等を一時的に記憶する。
【００３２】
シフト制御手段１５は、キックダウン判定手段１２によりキックダウンを行うべきであると判定された場合には、自動変速機２に対して、現在設定されているギヤ段（変速段）からその判定結果に基づいて設定される目標ギヤ段へダウンシフトを行わせる。
【００３３】
出力制限手段１６は、所定の条件下において、キックダウン判定手段１２によりキックダウンを行うべきであると判定された場合に、エンジン１の出力トルクを所定トルク（所定出力、すなわち制限トルク）に制限する。出力制限手段１６によりエンジン１の出力トルクが制限されると、電子制御ユニット１０は、エンジン１のスロットル弁１Ａの開度（スロットル開度ＴＨ）を小さくするように制御することにより、スロットル弁１Ａから供給される空気吸入量を下げるように制御する。この吸入空気量に応じてエンジン１に供給される燃料（ガソリン）の量が制御されるため、結果としてエンジン１の出力トルクが制限される。なお、いわゆるディーゼルエンジンを搭載している車両の場合には、供給される燃料（軽油）の量を直接制御することにより、エンジン１の出力トルクが制限されればよい。
【００３４】
エンジン１の出力トルクを制限するための所定の条件は、図６のフローチャートを用いて後述するように、現在の走行モードがノーマルモードであること、車速Ｎｖが所定車速以下であること、手動変速（マニュアル）モードではなく、自動変速モードであること、この状態においてキックダウン判定手段１２によりキックダウンを行うべきと判定されていること、自動変速機２がＮｅ要求値（シフトチェンジの際に要求されるエンジン１の回転数Ｎｅ）を出力することにより、Ｎｅ要求フラグが立っていることを含む。なお、所定車速としては、例えば６０ｋｍ／時のように、車両が市街地等を走行していると想定される車速の閾値であればよい。
【００３５】
ここで、出力制限手段１６は、キックダウン判定手段１２によるキックダウン判定に伴うダウンシフト後の変速段（ギヤ段）と、エンジン回転数センサ１０１により検出される現在のエンジン１の出力回転数Ｎｅとに基づいて、この所定トルクを算出すればよい。
【００３６】
次に、図２のタイミングチャートを用いて、本実施形態におけるキックダウン時のトルク制限処理を概略的に説明する。図２は、キックダウン（１速段のキックダウン）動作時におけるエンジン１の出力トルク制限処理のタイミングチャートである。
【００３７】
運転者がアクセルペダルを大きく踏み込むと、キックダウン判定手段１２は、車速Ｎｖおよびアクセルペダル開度ＡＰＡＴに基づいてキックダウン動作を行うべきであると判定し、これに応じて、自動変速機２は、現在の変速段（例えば４速段）から目標変速段（例えば３速段）へのダウンシフトを行うためのエンジン回転数Ｎｅの要求値を出力する。Ｎｅ要求値を受け付けると、電子制御ユニット１０はＮｅ要求フラグをＯＮする。
【００３８】
このとき、上述の所定の条件が成立したことに応じて、出力制限手段１６は、キックダウン時におけるエンジン１の出力トルクの制限を行うことを決定すると、キックダウン制限要求フラグをＯＮするともに、リミット中フラグをＯＮする。また、タイム１３は、制限タイマに第１の所定時間（制限タイマによる制限制御区間）Ｔ１を設定（セット）するとともに、制限終了タイマに第２の所定時間（制限終了タイマによる制限制御戻し区間）Ｔ２を設定（セット）する。
【００３９】
さらに、出力制限手段１６は、キックダウン要求フラグがＯＮすると、目標トルクから制限トルクまで段階的に出力トルクを減少させる。これにより、高出力のエンジン１を搭載した車両が例えば市街地を走行中に運転者がキックダウン動作を行った場合であっても、急激な加速とならず、このような状況における車両の乗り心地を向上することができる。
【００４０】
なお、図２に示すように、出力トルクの制限を行う最初の段階では、現在のトルクから出力制限手段１６により設定された制限トルクまでいきなりトルクダウンをさせることなく、所定値ずつ徐々に制限トルクまで降下させていくように制御されている。これにより、キックダウン制御の開始直後に車両が急激に減速してしまい、運転者の操作性やいわゆる乗り味が悪くなることを効果的に防止することができる。
【００４１】
キックダウン制限要求フラグがＯＦＦされると、タイマ１３は、第１の所定時間Ｔ１だけ計時する。そして、タイマ１３が第１の所定時間Ｔ１を計時し終えると、タイマ１３は、続いて、第２の所定時間（制限終了タイマによる制限制御戻し区間）Ｔ２を計時する。タイマ１３が第２の所定時間を計時している間、出力制限手段１６は、現在の制限トルクに所定値ずつ徐々に加算していく。
【００４２】
本実施形態では、トルク制限の制御を終了する制限制御戻しパターンとして、２つのパターンが設けられている。１つ目のパターン（Ａ）では、タイマ１３が第２の所定時間Ｔ２を計時し終える前に制限トルクが目標トルクに達すると（トルク制限加算がなされる制限制御戻し区間（Ａ）が終わると）、リミット中フラグがＯＦＦされ（図２の実線（Ａ）参照）、出力トルクの制限が終了する。また、２つ目のパターン（Ｂ）では、制限トルクが目標トルクに達する前にタイマ１３が制限終了タイマとしての第２の所定時間Ｔ２を計時し終えると、リミット中フラグがＯＦＦされ（図２の点線（Ｂ）参照）、出力制限手段１６は現在の制限トルクから目標トルクに出力トルクを増加させ、出力トルクの制限が終了する。
【００４３】
次に、図３を参照して、４速段で走行中にキックダウン動作があり、２速段までダウンシフトする場合について説明する。図３は、本実施形態における４速段から２速段へのキックダウン（２速段のキックダウン）動作時のトルク制限処理を示すタイミングチャートである。
【００４４】
図２のタイミングチャートと同様に、運転者が４速段にて例えば４０ｋｍ／時で走行中にアクセルペダルを大きく踏み込むと、アクセルペダル開度ＡＰＡＴが増加し、それに応じて実トルク（タイミングチャートでは中段付近の太線で示す）が急激に上昇する。これにより、キックダウン判定手段１２はキックダウン動作であると判定し、ここでは、４速段から２速段へのダウンシフトを選択する。
【００４５】
このとき、車速Ｎｖは６０ｋｍ／時以下であるとともに、走行モードがノーマルモード、アクセルペダルの操作（踏み込み）によるダウンシフト、すなわちパドルスイッチ２０を用いた手動変速モードではなく、自動変速モードによるダウンシフトであるので、電子制御ユニット１０はエンジン１の出力トルクを制限する処理を行う。
【００４６】
この場合、出力特性切替手段１１によりノーマルモード（低出力モード）が選択されているので、シフト制御手段１５は、キックダウン判定手段１２によるキックダウンの判定に伴って非順次のダウンシフト、すなわち、２速段以上一度に変速するようなダウンシフトを禁止する。
【００４７】
シフト制御手段１５によるダウンシフトのために、電子制御ユニット１０は、まず、現在の実ギヤ段である４速段からの目標ギヤ段を３速段に設定し、図２のタイミングチャートで示したような処理を実行する。
【００４８】
すなわち、自動変速機２からＮｅ要求値を受け付けて、Ｎｅ要求フラグがＯＮされると、図２のタイミングチャートと同様に、キックダウン制限要求フラグおよびリミット中フラグがＯＮされる。タイマ１３は制限タイマおよび制限終了タイマを設定する。出力制限手段１６は、キックダウン要求フラグがＯＮすると、目標トルクから制限トルクまで段階的に出力トルクを減少させる。そして、電子制御ユニット１０は、変速時のエンジン１の目標回転数Ｎｅｔを設定し、エンジン回転数センサ１０１により検出されたエンジン１の回転数Ｎｅが変速時目標回転数Ｎｅｔに到達するまで待機する。エンジン１の回転数Ｎｅが変速時目標回転数Ｎｅｔに到達すると、シフト制御手段１５は、変速段を４速段から３速段へダウンシフトするように自動変速機２を制御し、タイマ１３は、上述の第１の所定時間Ｔ１の計時を開始する。このとき、変速段が目標ギヤ段である３速段に移行すると、Ｎｅ要求フラグおよびキックダウン制限要求フラグがＯＦＦにされる。
【００４９】
そして、しばらく３速段で車両が走行した後、タイマ１３が第１の所定時間Ｔ１を計時し終える前に、電子制御ユニット１０は、さらに変速段を現在の３速段から２速段にダウンシフトするために目標ギヤ段を２速段に設定し、エンジン回転数センサ１０１により検出されたエンジン１の回転数Ｎｅが２速段への変速時目標回転数Ｎｅｔに到達するまで待機する。これにより再度Ｎｅ要求フラグがＯＮになり、その結果、キックダウン制限要求フラグが再びＯＮになる。そして、エンジン１の回転数Ｎｅが変速時目標回転数Ｎｅｔに到達すると、シフト制御手段１５は、変速段を３速段から２速段へダウンシフトするように自動変速機２を制御し、タイマ１３は再度第１の所定時間Ｔ１の計時を開始する。このとき、変速段が目標ギヤ段である２速段に移行すると、Ｎｅ要求フラグおよびキックダウン制限要求フラグがＯＦＦにされる。
【００５０】
図３に示した例では、最終的な目標ギヤ段が２速段であるため、タイマ１３が第１の所定時間Ｔ１を計時し終えると、タイマ１３は、続いて、第２の所定時間（制限終了タイマ）Ｔ２を計時する。タイマ１３が第２の所定時間Ｔ２の計時を終了するか、目標トルクまで所定値ずつインクリメントされている制限トルクが目標トルクに達すると、出力制限手段１６は出力トルクの制限を終了する。
【００５１】
本実施形態では、このように、車両が自動変速モードのノーマルモードで走行中の場合において、キックダウン判定手段１２により２速段以上のダウンシフトを伴うキックダウン動作を行うべきと判定されると、シフト制御手段１５は、非順次のダウンシフトを禁止して、キックダウン動作時に１速段毎のダウンシフトを行うようにしている。これにより、特にノーマルモード（低出力モード）におけるキックダウン制御時の変速動作の駆動力変化を緩やかにすることができ、運転者のドライバビリティをさらに向上させることができる。
【００５２】
例えば、ノーマルモードで４０ｋｍ／時の車速Ｎｖで走行中に、アクセルペダル開度ＡＰＡＴが全開となるように運転者がアクセルペダルを踏み込むと、キックダウン判定手段１２は、シフト制御手段１５を介して４速段→３速段→２速段と順次にダウンシフトするように自動変速機２を制御する。これにより、シフト制御手段１５は、まず、４速段から３速段へのダウンシフトを行い、出力制限手段１６は、目標ギヤ段が設定された後にエンジン１の出力トルクの制限を行う。そして、シフト制御手段１５は、３速段から２速段へのダウンシフトを行い、出力制限手段１６は、エンジン１の出力トルクの制限を連続的に行う。このように中間段（３速段）を介したキックダウン動作を行うことにより、４速段から２速段に直接（非順次で）ダウンシフトする場合に比べ、立ち上がりＧをおよそ１／２に低減させることができる。このように、変速する際の加速度（Ｇ）変化（駆動力変化）を緩やかにすることができるので、ノーマルモードで走行中においては市街地等において操作性を向上させることができる。
【００５３】
なお、運転者がスポーツモード（高出力モード）を選択している場合には、運転者がキックダウン時の扱い易さ（操作性）よりも速さ（加速性）を重視していると考えられる。そのため、本実施形態では、シフト制御手段１５は、キックダウン判定手段１２によるキックダウンの判定に伴って非順次（一度に２速段分以上）のダウンシフトを許可している。しかしながら、シフト制御手段１５は、一度に２速段分のダウンシフトを許可するが、一度に３速段分のダウンシフトを禁止するように自動変速機２を制御してもよい。
【００５４】
図４は、各変速段に対する出力トルクの制限を概念的に示すグラフである。電子制御ユニット１０では、アクセルペダル開度ＡＰＡＴ、車速Ｎｖおよびエンジン１の回転数Ｎｅに基づいて、出力特性切替手段１１は、各変速段に対する出力トルク特性（各グラフの実線）をメモリ１４に格納されている変速段に応じたトルクマップから選択し、キックダウン判定手段１２によるキックダウンの判定時には、図４に示すように、出力制限手段１６は、各変速段の出力特性に応じて、出力トルクの制限値（各グラフの点線）を設定すればよい。
【００５５】
なお、図４（ａ）は１速段（Ｌｏｗギヤ）における出力特性、図４（ｂ）は２速段（セカンドギヤ）における出力特性、図４（ｃ）は３速段（サードギヤ）における出力特性、図４（ｄ）は４速段（フォースギヤ）における出力特性をそれぞれ示している。図示のように、高変速段になるにつれて出力トルクに制限をかけるエンジン１の回転数Ｎｅおよび車速Ｎｖが低くなるように設定されればよい。ここで、各図において、車速ＮｖがＶ１〜Ｖ４の領域がトルクリミットを実施する車速領域である。
【００５６】
次に、本実施形態のキックダウン制御装置の動作を説明する。図５は、電子制御ユニット１０により実行されるトルクリミット値（制限値）算出処理を示すフローチャートである。図６は、図５のトルクリミット値算出処理において実行されるキックダウン制限要求フラグ設定処理を示すフローチャートである。
【００５７】
このトルクリミット値算出処理は、電子制御ユニット１０により実行されるコンピュータプログラムとして図示しないＲＯＭ等の記憶手段またはメモリ１４に格納されている。そして、トルクリミット値算出処理は、所定の時間間隔（インターバル）、例えば１０ｍ秒毎に実行される。
【００５８】
トルクリミット値算出処理では、まず、電子制御ユニット１０は、キックダウン制限要求フラグ設定処理を実行する（ステップＳ１０１）。すなわち、図６に示すように、電子制御ユニット１０は、現在の走行モードがノーマルモード（低出力モード）であるか否か（ステップＳ２０１）、車速Ｎｖが所定車速（例えば、６０ｋｍ／時）以下であるか否か（ステップＳ２０２）、現在の変速モードがマニュアル（手動変速）モードではなく、自動変速モードであるか否か（ステップＳ２０３）を順次判断する。
【００５９】
ステップＳ２０１〜Ｓ２０３において、ノーマルモード、所定車速以下、自動変速モードであるとそれぞれ判断すると、キックダウン判定手段１２は、現在の車速Ｎｖおよびアクセルペダル開度ＡＰＡＴに基づいて、キックダウンを実行すべきか否かを決定するキックダウン判定処理を実行する（ステップＳ２０４）。
【００６０】
ステップＳ２０４において、キックダウン判定手段１２がキックダウンを実行すべきと判断すると、シフト制御手段１５がキックダウンを実行するために自動変速機２に変速指示を行うことに応じて、電子制御ユニット１０は、自動変速機２からＮｅ要求値を受け付けてＮｅ要求フラグがＯＮに設定されているか否かを判断する（ステップＳ２０５）。
【００６１】
ステップＳ２０５において、Ｎｅ要求フラグがＯＮに設定されていると判断すると、電子制御ユニット１０は、キックダウン要求フラグをＯＮに設定し（ステップＳ２０６）、このキックダウン制限要求フラグ設定処理を終了する。
【００６２】
一方、ステップＳ２０１〜Ｓ２０５のいずれかにおいて否定的な判断がなされると、電子制御ユニット１０は、キックダウン要求フラグをＯＦＦに設定し（ステップＳ２０７）、このキックダウン制限要求フラグ設定処理を終了する。
【００６３】
図５のフローチャートに戻って、出力制限手段１６は、エンジン１の回転数Ｎｅおよびシフト制御手段１５により設定された目標ギヤ段（目標変速段）に応じたリミットトルク（制限トルク）ＴＲＱＬＭＴＫＤＢＳを算出する（ステップＳ１０２）。
【００６４】
次いで、電子制御ユニット１０は、ステップＳ１０１のキックダウン制限要求フラグ設定処理においてキックダウン制限要求フラグがＯＮに設定されているか否かを判断する（ステップＳ１０３）。
【００６５】
キックダウン制限要求フラグがＯＮに設定されていると判断すると、タイマ１３は、制限タイマとして第１の所定時間Ｔ１をセットするとともに（ステップＳ１０４）、制限終了タイマとして第２の所定時間Ｔ２をセットする（ステップＳ１０５）。
【００６６】
そして、出力制限手段１６は、トルク制限開始時の制限トルクまでの設定トルクｔｒｑｌｍｔｋｄとして、ＴＲＱＬＭＴＫＤの前回算出時の値から所定値を減算（デクリメント）した値を設定し（ステップＳ１０６）、このように算出されたｔｒｑｌｍｔｋｄとステップＳ１０２において算出されたＴＲＱＬＭＴＫＤＢＳとを比較し、その値の大きい方をＴＲＱＬＭＴＫＤとして設定する（ステップＳ１０７）。
【００６７】
次いで、電子制御ユニット１０（出力制限手段１６）は、リミット中フラグをＯＮに設定し（ステップＳ１０８）、このトルクリミット値算出処理を終了する。
【００６８】
ここで、このトルクリミット値算出処理のステップＳ１０３において初めてキックダウン要求フラグがＯＮに設定されていると判断した場合には、電子制御ユニット１０は、その前のトルクリミット値算出処理の実行時に、キックダウン制限要求フラグがＯＦＦ（ステップＳ１０３でＮｏ）、リミット中フラグがＯＦＦ（ステップＳ１０９でＮｏ）と判断して、ステップＳ１１８においてＴＲＱＬＭＴＫＤに設定したその時点の目標トルクをステップＳ１０６におけるＴＲＱＬＭＴＫＤの前回値として利用している。
【００６９】
また、図２および図３のタイミングチャートで説明したように、変速段が現在の変速段から目標変速段に移行するまで、電子制御ユニット１０は、ステップＳ１０４〜Ｓ１０８の処理を繰り返して実行し、出力制限手段１６は、現在の出力トルク（目標トルク）から制限トルクまで所定値ずつ段階的に出力トルクを減少させる。
【００７０】
なお、自動変速機２において目標変速段へのダウンシフトが終了すると、電子制御ユニット１０によりＮｅ要求フラグがＯＦＦされる。これにより、ステップＳ１０１において実行されるキックダウン制限要求フラグ設定処理では、Ｎｅ要求フラグがＯＮではないと判断して（ステップＳ２０５において「ＮＯ」）、電子制御ユニット１０は、キックダウン要求フラグをＯＦＦに設定する（ステップＳ２０７）。
【００７１】
そして、キックダウン制限処理を実行した後、ステップＳ１０３において、キックダウン制限要求フラグがＯＮではないと判断すると、出力制限手段１６は、リミット中フラグがＯＮに設定されているか否かを判断する（ステップＳ１０９）。キックダウン制限処理の実行中においては、ステップＳ１０８においてリミット中フラグがＯＮに設定されているので、処理フローはステップＳ１１０に移行し、電子制御ユニット１０は、タイマ１３が第１の所定時間Ｔ１を計時し終えたか否かを判断する（ステップＳ１１０）。
【００７２】
タイマ１３が第１の所定時間Ｔ１を計時し終えていないと判断した場合には、タイマ１３は、第１の所定時間Ｔ１をカウントダウンした後（ステップＳ１１１）、電子制御ユニット１０は、ステップＳ１０５に移行し、ステップＳ１１０においてタイマ１３が第１の所定時間Ｔ１を計時し終えたと判断するまで、ステップＳ１０５〜Ｓ１０８、Ｓ１０１〜１０３およびＳ１０９〜Ｓ１１１の処理を繰り返す。これにより、タイマ１３は、このトルクリミット値算出処理の実行タイミングで第１の所定時間Ｔ１をカウントダウンする（ステップＳ１１１）。なお、ステップＳ１０７において減算して算出されたｔｒｑｌｍｔｋｄがステップＳ１０２において算出されたＴＲＱＬＭＴＫＤＢＳよりも小さくなった後は、ＴＲＱＬＭＴＫＤとしてＴＲＱＬＭＴＫＤＢＳが設定され続け、所定の制限トルクＴＲＱＬＭＴＫＤＢＳにてトルク制限が実行されることになる。
【００７３】
一方、ステップＳ１１０において、タイマ１３が第１の所定時間Ｔ１を計時し終えたと判断した場合には、出力制限手段１６は、トルク制限終了時までの制限トルクの設定トルクｔｒｑｌｍｔｋｄとして、ＴＲＱＬＭＴＫＤの前回算出時の値から所定値を加算（インクリメント）した値を設定し（ステップＳ１１２）、このように算出されたｔｒｑｌｍｔｋｄと電子制御ユニット１０により現在設定されるべき目標トルクとを比較し、その値の小さい方をＴＲＱＬＭＴＫＤとして設定する（ステップＳ１１３）。
【００７４】
次いで、電子制御ユニット１０は、ステップＳ１１３において設定されたＴＲＱＬＭＴＫＤが目標トルクに到達したか否かを判断する（ステップＳ１１４）。ＴＲＱＬＭＴＫＤが目標トルクに到達したと判断した場合には、電子制御ユニット１０（出力制限手段１６）は、リミット中フラグをＯＦＦに設定し（ステップＳ１１５）、このトルクリミット値算出処理を終了する。
【００７５】
一方、ＴＲＱＬＭＴＫＤが目標トルクに到達していないと判断した場合には、電子制御ユニット１０は、タイマ１３が第２の所定時間Ｔ２を計時し終えたか否かを判断する（ステップＳ１１６）。タイマ１３が第２の所定時間Ｔ２を計時し終えたと判断した場合には、電子制御ユニット１０は、リミット中フラグをＯＦＦに設定し（ステップＳ１１５）、このトルクリミット値算出処理を終了する。一方、タイマ１３が第２の所定時間Ｔ２を計時し終えていないと判断した場合には、タイマ１３は、第２の所定時間Ｔ２をカウントダウンした後（ステップＳ１１７）、電子制御ユニット１０は、そのままこのトルクリミット値算出処理を終了する。
【００７６】
ＴＲＱＬＭＴＫＤが目標トルクに到達せず、タイマ１３が第２の所定時間Ｔ２を計時し終えない場合には、いずれかの条件が満たされるまで、タイマ１３がこのトルクリミット値算出処理の実行タイミングで第２の所定時間Ｔ２をカウントダウンしつつ（ステップＳ１１７）、電子制御ユニット１０は、ステップＳ１１２〜Ｓ１１３の処理を繰り返して実行し、出力制限手段１６は、現在の出力トルク（制限トルク）から目標トルクに向かって所定値ずつ段階的にｔｒｑｌｍｔｋｄを増加させる。
【００７７】
このように、ＴＲＱＬＭＴＫＤが目標トルクに到達するか、タイマ１３が第２の所定時間Ｔ２を計時し終えることに応じて、リミット中フラグがＯＦＦに設定されることにより、ステップＳ１０９において、電子制御ユニット１０は、リミット中フラグがＯＮに設定されていないと判断して、最終的にＴＲＱＬＭＴＫＤに現在の目標トルクを設定し（ステップＳ１１８）、トルク制限を解除して、このトルクリミット値算出処理を終了する。
【００７８】
なお、ステップＳ１０６において、ＴＲＱＬＭＴＫＤの前回算出値から減算される所定値と、ステップＳ１１２において、ＴＲＱＬＭＴＫＤの前回算出値に加算される所定値とは、同一の値（例えば、０．１ｋｇｆ／ｃｍ２）であってもよく、異なる値であってもよい。
【００７９】
以上説明したように、本発明のキックダウン制御装置（電子制御ユニット１０により主に実現される）では、出力特性切替手段１１が、モード切替スイッチ３１の押下信号やシフトレバーポジションセンサ３２の検出結果に基づいて、ノーマルモード（低出力モード）とスポーツモード（高出力モード）との間で、アクセルペダル開度ＡＰＡＴ（アクセルペダルの操作量）に対するエンジン１の出力特性を切り替え、キックダウン判定手段１２は、アクセルペダル開度ＡＰＡＴおよび車両の車速Ｎｖに基づいて、車両の走行中にキックダウンを行うか否かを判定し、シフト制御手段１５が、キックダウン判定手段１２がキックダウンを行うと判定した場合に、自動変速機２にダウンシフトを行わせ、出力制限手段１６が、少なくともノーマルモードが選択されかつキックダウン判定手段１２によりキックダウンを行うと判定されたことを条件として、エンジン１の出力特性を所定出力に（あるいは、エンジン１の出力特性を所定の制限出力だけ低減するように）制限することとした。これにより、高出力のエンジン１を搭載した車両においてキックダウン制御によるダウンシフト発生時に、例えば市街地を走行中などの低速走行時の場合には、エンジン１の駆動トルクを制限することにより、急激な加速とならず、車両の操作性（乗り心地）を向上させることができる。また、スポーツモードの場合には、このような駆動トルクの制限を禁止することにより、キックダウン時の扱い易さ（操作性）よりも速さ（加速性）を重視するなどの運転者のニーズに対応することができる。
【００８０】
また、本発明のキックダウン制御装置では、キックダウン制御時において低減させるべき所定出力は、キックダウン判定手段１２によるキックダウン判定に伴うダウンシフト後の変速段（例えば３速段、すなわち目標ギヤ段）と、現在のエンジン１の回転数Ｎｅとに基づいて算出されればよい。これにより、エンジン１の回転数Ｎｅの増加やシフトダウンの目標変速段（例えば２速段）に基づいて、エンジン１の出力を運転性の良い状態に抑制することができる。なお、このようなキックダウン制御時の所定出力（制限出力）は、上述の実施形態にようなキックダウン判定に伴うダウンシフトの変速段（目標ギヤ段）に基づいて算出されるのではなく、このキックダウン判定に伴うダウンシフト前の変速段（現在の変速段）に基づいて算出されてもよい。
【００８１】
また、本発明のキックダウン制御装置では、出力特性切替手段１１によりスポーツモードが選択されている場合には、シフト制御手段１５は、キックダウン判定手段１２によるキックダウンの判定に伴って非順次のダウンシフト（すなわち、２速段以上を一度にダウンシフトするようなシフトチェンジ）を許可するが、出力特性切替手段１１によりノーマルモードが選択されている場合には、シフト制御手段１５は、キックダウン判定手段１２によるキックダウンの判定に伴って非順次のダウンシフトを禁止すればよい。これにより、ノーマルモードにおけるキックダウン動作時には、変速時におけるエンジン１の駆動力変化を緩やかにすることができるので、さらに運転性を向上させることができる。
【００８２】
以上、本発明のキックダウン制御装置の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明したが、本発明は、これらの構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲、明細書および図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお、直接明細書および図面に記載のない形状・構造・機能を有するものであっても、本発明の作用・効果を奏する以上、本発明の技術的思想の範囲内である。すなわち、キックダウン制御装置を構成する電子制御ユニット１０を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
【００８３】
なお、上述の実施形態では、自動変速機２が複数の係合要素（クラッチ）を備えた多段変速歯車機構から構成される場合について説明したが、本発明では、自動変速機２は、多段変速歯車機構を含むものに限らず、無段変速機構を含むものであってもよい。この場合、キックダウン判定手段１２によるキックダウン動作の判定に伴って、シフト制御手段１５は、現在の変速比から目標となるより低い変速比に変速制御を行うようにすればよい。また、ノーマルモードにおけるキックダウン動作時であれば、現在の変速比から目標変速比まで２段階のダウンシフトを行うようにしてもよい。
【００８４】
また、上述の実施形態では、ノーマルモードとスポーツモードの間の切替は、モード切替スイッチ３１の押下またはシフト装置３０のＳレンジへのシフトポジションの変更により行われるように説明したが、本発明では、モード切替スイッチ３１およびシフト装置３０のＳレンジの一方のみが存在するような構成であってもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１        エンジン
２        自動変速機
１０        電子制御ユニット
１１        出力特性切替手段
１２        キックダウン判定手段
１３        タイマ
１４        メモリ
１５        シフト制御手段
１６        出力制限手段
２０        パドルスイッチ
３０        シフト装置
３１        モード切替スイッチ
３２        シフトレバーポジションセンサ
１０１        エンジン回転数センサ
１０２        アクセルペダル開度センサ
１０３        車速センサ
１０４        スロットル開度センサ
１０５        変速段センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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